[发明专利]一种高速自旋制导炮弹空中实时对准方法

权利要求书

1.一种高速自旋制导炮弹空中实时对准方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)、在初始时刻t₀，根据卫星导航系统输出的前一组定位结果以及当前定位结果，确定炮弹的初始航向角φ_z0和初始俯仰角φ_y0；并设置初始横滚角φ_x0＝α₀+γ₀，其中，α₀为设定的初始横滚角测量分量，γ₀为设定的初始横滚角校正分量；

(2)、在时刻t_k判断惯导系统的时间是否与卫星导航系统时间同步，其中：

如果惯导系统与卫星导航系统时间不同步，则根据惯导系统的陀螺仪敏感输出的横滚角速度ω_x、俯仰角速度ω_y和航向角速度ω_z，以及上一时刻t_k-1的横滚角测量分量α_k-1、横滚角校正分量γ_k-1、俯仰角φ_y,k-1、航向角φ_z,k-1的解算结果，进行时刻t_k的横滚角测量分量α_k、横滚角校正分量γ_k、俯仰角φ_y,k、航向角φ_z,k的解算，且更新时刻t_k的横滚角φ_x,k＝α_k+γ_k；

如果惯导系统与卫星导航系统时间同步，则以横滚角校正分量、俯仰角、航向角作为状态变量，将根据卫星导航系统定位结果确定的航向角、俯仰角作为观测量，进行三维卡尔曼滤波处理，解算得到时刻t_k的横滚角校正分量γ_k、俯仰角φ_y,k、航向角φ_z,k，并根据陀螺仪敏感输出横滚角速度ω_x和前一时刻t_k-1的横滚角测量分量α_k-1更新得到当前时刻t_k横滚角测量分量α_k，则时刻t_k的横滚角φ_x,k＝α_k+γ_k；

其中，k为正整数且初始值为1；

(3)、判断当前时刻是否为设定的空中对准时刻，其中：

如果当前时刻没有到达设定的空中对准时刻，则k加1后返回步骤(2)；

如果判断当前时刻为空中对准时刻，则将解算得到的炮弹横滚角φ_x,k、俯仰角φ_y,k、航向角φ_z,k作为空中对准结果，输出到炮弹的导航系统，用于对所述制导炮弹进行导航和控制。

2.根据权利要求1所述的一种高速自旋制导炮弹空中实时对准方法，其特征在于：在步骤(1)中，根据卫星导航系统输出的前一组定位结果以及当前定位结果，确定炮弹的初始航向角φ_z0和初始俯仰角φ_y0，具体计算公式如下：

其中：卫星导航系统输出的前一组定位结果包括：炮弹在东北天坐标系中的X坐标x₀、Y坐标y₀、Z坐标z₀；卫星导航系统输出的当前定位结果包括：炮弹在东北天坐标系中的X坐标x₁、Y坐标y₁、Z坐标z₁。

3.根据权利要求1所述的一种高速自旋制导炮弹空中实时对准方法，其特征在于：在步骤(1)中，设定初始横滚角测量分量α₀＝0；设定初始横滚角校正分量γ₀为任意值。

4.根据权利要求1所述的一种高速自旋制导炮弹空中实时对准方法，其特征在于：在步骤(2)中，惯导系统陀具有三个陀螺仪，分别为X轴陀螺仪、Y轴陀螺仪和Z轴陀螺仪，其中，X轴陀螺仪敏感输出横滚角速度ω_x，Y轴陀螺仪敏感输出俯仰角速度ω_y，Z轴陀螺仪敏感输出偏航角速度ω_z。